高能盘点八个锂电池智能工厂解决方案

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2022高工移动机器人年会

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12月1-2日，由安歌科技Enotek总冠名、以“变局之年 韧性生长”为主题的2022（第三届）高工移动机器人年会即将在苏州中惠铂尔曼酒店举行。

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大会将邀请移动机器人全产业链，包括核心零部件、车体、智能物流系统集成、软件系统、终端应用等领域的800+业内专业人士共聚一堂，共同探讨移动机器人行业在变局之年，如何韧性生长。

今年6月，章鱼博士总经理、蜂巢能源CIO李翌辉博士在2022高工锂电智能制造峰会指出，目前在锂电领域，智能制造一定要有标准和整体设计，不能只专注于设备自动化、单项信息化或某一点上数据智能的分析。

事实上，蜂巢能源早在2019年便已意识到AI智能工厂将有力赋能高品质电池的打造，并陆续牵手华为、西门子共同打造AI智能工厂。如今，常州金坛车规级的AI智能工厂已投入使用且实现量产。

纵观业内智慧工厂的建设，从过去24个月到15个月，再到12个月，甚至到“极限挑战”的9个月，一座座拔地而起的AI智能工厂背后，都蕴含着终端企业对于整个精益物流、制造协同体系以及全域数字化的需求升级。

为此，高工移动机器人将从今年的高工金球奖申报企业中，挖掘出具有代表性的锂电池智能工厂解决方案，以供大家参考。（以下案例排序不分先后，按企业首字母排序）

1.东杰智能－新能源动力电池物流仓储系统解决方案

东杰智能是国内少数同时具备汽车焊装、涂装、总装三大汽车生产系统解决方案提供能力的供应商。公司作为奔驰、宝马、奥迪、大众、PSA的全球合格供应商，是国内少数具备在欧洲本土交付汽车生产系统能力的中国企业。

针对汽车行业的核心零部件动力电池，东杰智能则以智能制造物流装备为载体，融合WMS、WCS、物联网平台和数字孪生等管理软件，构建新能源电池全制程“物流+信息流”的整体解决方案，提升电池生产智能化、数字化、信息化水平。

东杰智能主要产品包括智能物流输送系统、智能物流仓储系统、智能涂装系统和智能立体停车系统，并提供规划咨询、软件系统研发、智能装备设计制造、系统集成等全方位服务。

目前，东杰智能已经成为宁德时代、国轩高科、锦浪科技、四川新锂想、吉利、小鹏、威马等多家动力电池、光伏储能及新能源汽车标杆客户的认证供应商。

● 新能源动力电池物流仓储系统解决方案

为满足新能源行业原料入库，电芯分容化成工艺，电芯静置观察工艺等的需求。新能源物流中心包含：

①原料自动入库，并整座库满足洁净和禁铜、锌、镍的要求。

②电芯制作完成，利用专机对电芯进行自动注液处理。

③注液完成后电芯进行烘烤处理，过程中利用堆垛机、烘烤箱等设备的自动配合，实现自动烘烤并过程全部自动监控。

④注液完成根据需求对电池进行分容、化成等专业处理，过程中利用堆垛机和分容化成柜联动、精确定位等密切配合。实现电芯的分容化成步骤。

部分项目案例：

①某头部新能源动力电池企业JL原材料立体仓库系统

②某头部新能源动力电池企业RQ原材料立库及配套输送系统

③某头部新能源动力电池企业庐江二期三期项目立体仓库系统

④某头部新能源动力电池企业南京三期四期立体仓库系统

⑤某头部新能源动力电池企业合肥高合软包项目

⑥某头部新能源动力电池企业智能立体仓库系统

⑦某头部新能源动力电池企业智能立体仓库系统二期

● 技术持续创新：新能源行业堆垛机

①堆垛机机系统增加铠甲设计，用来隔离电池在出入库过重发生起火爆炸等，同时铠甲内部增加烟雾检测，灭火装置等。

②载货台增加摄像头，用来动态监控巷道里面货物的情况。

③采用无线网桥技术，进行信息传递。

④天轨上导轮处带粉尘收集装置，滑线集电器处带导电粉尘吸尘器，提升卷筒带护罩，防止金属粉末的掉落对新能源电池产生影响。

2.佳顺智能－可覆盖锂电行业不同工艺段的智慧物流解决方案

作为业内较早布局新能源锂电行业的先行者，佳顺智能已与宁德时代、中航锂电、比亚迪、蜂巢能源、国轩高科、孚能科技、瑞浦能源等领军企业形成紧密合作。

据官方透露，2021年佳顺智能在锂电行业交付超2000台。

针对电芯、模组、PACK等不同工艺段，佳顺智能现已打造出齐全的产品矩阵和一站式的解决方案。

● 双叉举升移动机器人（CCM-51）

CCM-51是一款双叉举升式AGV，其工作方式为：一对叉子上放置满卷物料，另一对叉子上放置空卷轴，两种状态在同一个接驳口进行交替作业，实现物料的自动上下料。目前应用最广泛的是在新能源锂电行业电芯生产车间的前段工艺，用于箔材和未分切的极卷搬运。

● 单叉举升移动机器人（CCM-52）

CCM-52是一款单叉举升式AGV，其工作方式为：AGV携带一个满卷物料或者空卷轴与接驳口进行自动对接，实现物料的自动上下料。目前应用最广泛的是在新能源锂电行业电芯生产车间的前段工艺，用于箔材和未分切的极卷搬运。

电芯段：

模组段：

PACK段：

3.旷视机器人－旷视SLAM机器人在新能源行业的应用

根据新能源数字化升级的稳定高效、快速交付、系统规划及定制需求，旷视机器人为新能源企业打造了柔性智能的3A智慧物流解决方案（AS/RS+AMR+AI)。

其中，3A智慧物流解决方案包括智能立库系统、机器人搬运系统和智慧物流软件平台，可满足新能源企业对产线物流和仓储物流的升级需求。

从具体落地来看，旷视机器人为爱旭在其电池生产车间部署140台SLAM导航AMR，实现电池硅片日产能超300万片。此外，旷视机器人还连续获得赣锋锂业的再次复购，并助力客户从堆垛机系统转向ROI更优的四向车系统。

对于禁锌禁铜等行业特性，旷视机器人进行了一些设备工艺方面的改进，包括对堆垛机供电线与货叉、货架连接、电机含铜件等设备的改造。

①地图编辑：针对超大面积厂区，实现机器人高效的建图、修图、拼图和地图编辑能力，有效应对运行现场环境频繁变动导致的地图更新工作。

②SLAM定位算法高鲁棒性：适应新能源行业大面积，多车集中，复杂环境下不丢失位置。

③高精到点：针对机台对接旷视机器人提供了高精的末端定位能力，实现了机台毫米级别的高精度对接能力。

④大规模集群调度：旷视机器人已经在新能源行业实现单项目140台SLAM机器人协同作业的稳定持续运行。

4.罗伯泰克－打造锂电材料全流程解决方案

在锂电池正负极原材料领域的仓储升级方面，罗伯泰克拥有丰富的落地经验。早在2018年，罗伯泰克便开始服务比亚迪新能源项目，针对原材料库和成品库的应用场景，打造业内标杆锂电池立库。

依据锂电原材料工序流程的节拍和具体场景需求，罗伯泰克可进行柔性设计，灵活配置自动化立体仓库、输送系统、AGV配送等模块，实现从原材料入库、出库，到半成品存储与配送、以及成品发货的全流程物流自动化作业，有效降低成本。

● 国内某锂电正极材料智慧物流中心项目案例

客户规划在常州建设年产能5万吨锂电池高镍三元正极材料生产基地，并通过实施先进的智能仓储系统来提高工厂的智能化、信息化、自动化水平，并进一步提高厂内物流周转及管理效率，节省生产及管理成本。

由于项目中所储存的货物为高镍三元正极原料及成品，容易出现原材料易膨胀、灰尘大等问题。因货物类型特殊，还需要对生产设备对金属异物进行管控，并根据实际情况定制满足尺寸兼容性要求的自动化设备。

为了满足新能源立库禁裸露铜、锌、银、镍金属和高防尘等要求，罗伯泰克一方面通过采用风淋系统隔绝内外环境、设备外观件使用不锈钢、铝合金或喷漆包覆等设计克服技术难点，完成了在锂电材料行业的技术创新。另一方面，罗伯泰克针还在原成熟机型黑豹堆垛机的基础上，开发出具备载货台自动密闭、自动灭火、防尘防烟等功能且适用于新能源领域的铠装式堆垛机。

面对锂电材料全流程数字化升级的需求，罗伯泰克则提供了原料立库系统、成品立库系统、输送系统、风淋系统、换托系统、AGV系统及包装系统等仓储物流设备及WMS/WCS等软件管理系统，包含9台堆垛机、2台AGV及配套输送线等物流核心装备完成锂电正极原材料及成品的自动化、智能化出入库作业流程。

5.木牛流马－光伏行业盒子和锂电行业盒子

针对新能源行业发展趋势，木牛流马将当前先进的移动机器人技术和硬核的移动机器人产品，以及300+物流搬运成功案例提炼加工，固化成的高度标准化、模块化、客制化的智能工厂物流搬运解决方案，并相对应地推出光伏行业盒子和锂电行业盒子。

①光伏行业盒子

●针对硅料加工环境复杂，比如高温、有毒、重载等，木牛流马对移动机器人进行防爆改装，符合防爆等级DⅡCt4，取代传统的人工作业，大大提高了工作效率和安全性。

●针对车间通道空间限制，木牛流马采用了双舵轮的车辆控制技术，移动机器人可前进后退、原地旋转和侧向移动，有效提高移动机器人的灵活性和适用性。

●针对车间安全等级和洁净度要求，木牛流马摒弃了传统的二维码导航方式，采用激光SLAM和红外通讯技术。

●针对各个工艺环节的搬运物料形态和重量的要求，木牛流马采用了多种移动机器人车型，使用VDA5050混合调度让所有车型在不同工作区域内使用同一套地图，极大地提升移动机器人的工作效率，降低了项目的实施成本。

②锂电行业盒子

●配合智能充电和电源管理系统，以保证生产车间24小时连续作业。

●移动机器人采用不含铁锌铜专用油漆，使用不锈钢货叉；充电桩和充电刷均采用铝基材料。

●针对锂电行业原材料种类繁多，木牛流马对移动机器人进行非标定制改装用来适应不同的包装形式。

●锂电行业车间多跨区域跨楼层，木牛流马ECS系统与上位机完美对接，可以安全控制快速卷帘门、电梯、提升机等。

6.磅旗科技－锂电全场景全流程软硬一体解决方案

磅旗科技是锂电行业智慧物流的领头羊，目前锂电项目已覆盖宁德时代、宁德新能源、亿纬锂能、蜂巢能源、 中航锂电等60%的头部客户，全球已落地项目超过100+。

基于对新能源物流的深刻理解，磅旗科技针对客户痛点打造了全栈式软硬一体新能源全场景全流程数字化物流解决方案，助力客户打造物流数字化新标杆。

①前工序：LDS+线内数字化

锂电行业产线工序多，特别是电芯前后工序更为离散，信息孤岛严重，上下工序物料没有智能协同，中间环节大量依靠人工干预人工叫料，非拉动式生产，生产节拍和物料配送节拍脱节，造成产能损失的物流现状与痛点。

对此，磅旗科技针对此痛点推出LDS+线内数字化整体解决方案，实现物流侧拉动配合制造拉动，多级拉动自动叫料，实时协作生产，机器人智能协同配送，同时管理好各级物料库存，打造以生产需求为导向的全工序一体化数字物流解决方案。

②后工序：LDS+线边物流数字化

根据锂电线边物流工序特点，磅旗科技推出后工序：LDS+线边物流数字化整体解决方案，打通各工序流程的系统卡点和设备盲点，全域链接所有物流节点不同品牌AGV、立体库、输送线、快卷门、电梯等设备设施，及ERP、MES等上位系统，支持统一交通管制、统一地图，支持多品牌、多品类AGV混跑，实现总体控制、总体调度、总体导航。

该方案可根据产能变动，在不同区域柔性分配波峰波谷运力；全流程工序自动化率提升50%-75%；减员降本可达30%-50%降幅。

③LDS+仓储物流数字化

围绕锂电行业平面仓库的自动化率低，人工作业居高不下的痛点，磅旗科技推出LDS+WMS+AGV软硬一体化解决方案，包括自动装卸货、自动过账设备、库位自动视觉识别系统、跨楼层多任务多梯调度系统、AGV搬运等功能模块，提供平面仓库从入库到出库的全流程自动化、包括月台自动收货、入库库前自动过账、自动入库搬运、自动跨楼层理货、自动拣选、自动出库全流程自动化解决方案，真正实现信息流与物流作业的无人化。

④物流无人化

传统厂区物流人工成本高、运输效率低、生产安全风险不可控，磅旗科技推出LDS+无人驾驶物流转运车一体化整体解决方案，以无人驾驶物流车实现厂区生产资料、适应多重复杂环境与恶劣天气，满足在不同工况下的全天候多种场景长距离物流作业。全程自主规划行驶路径并在行驶中实现自主避障、自主泊车等功能。车辆“去安全员”设计，无需人工操作，即可安全、高效地完成货物7X24小时运送。

7.三一机器人－助力新能源企业打造高效仓储物流系统

在过去的2021年，三一机器人业务快速增长，全年执行订单96个，收入11.5亿元，同比增长188.3%。

在新能源锂电方面，三一机器人助力蜂巢能源打造高效仓储物流系统，涉及蜂巢能源湖州、盐城和遂宁三地工厂，合作金额累计上亿元。

● 新能源智能仓储物流解决方案

三一机器人凭借丰富的智慧工厂建设经验，为蜂巢能源提供全厂智慧仓储物流解决方案和产线各工序间自动化运输服务。

通过数字化识别手段及智慧算法实时梳理库存，根据生产排期及任务，自动识别储存区域和货物种类并快速取放件，减少60%-80%的人工操作，通过算法提高库存周转率超过20%，库存品成本损耗减少超过20%。

在出入库和存储工序，三一机器人均额外增设数套定制化设备，包括出入库风门除尘系统、仓库高效无尘新风系统和悬浮颗粒物实时监测系统，确保原料和成品仓储物流全周期全环境的高洁净度。

在项目中，三一机器人创新性地引入了拥有全自主知识产权的1500米长双象限储运轨道，以及自主研发的20米高堆垛机，多达30项创新专利确保了整套系统在高强度出入库运行中的出色可靠性。

8.塔斯克机器人－助力新能源行业物流升级

专注于托盘搬运的塔斯克机器人在创新性地推出智能托盘机器人的同时，也在积极布局新能源领域。

①箔材原料出入库

▲ 叉取原料

▲ 对接风淋门

从箔材立体库出库后到达提升机接驳工位，由WMS/WCS下发相应任务指令下发给托盘机器人系统，由托盘机器人搬运至涂膜车间的指定的对接工位；并负责空料架的自动回收入库流程；对接工位要求精度在±5mm；托盘机器人以稳定的重复定位精度满足使用要求。

②极片原料出入库

▲ 回收空托盘

从极片立体库出库后到达提升机接驳工位，由WMS/WCS下发相应任务指令下发给托盘机器人系统，由托盘机器人搬运至涂布 车间的指定的对接工位；并负责空料架的自动回收入库流程；对接工位要求精度在 ± 5 mm；托盘机器人以稳定的重复定位精度满足使用要求。

③信息化系统对接

通过实时对接WMS系统，获取搬运指令和物流信息，结合系统自带地图，实现物流过程的实时在线掌控，保障了出入库和物 料运转的直观性、准确率和高效性。在效益上，塔斯克机器人实现了99%原料搬运及时率，效率提升 33%，工位对接精度达± 5 mm。

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